ցիրկոնիայով խստացված կավահողն ապացուցել է իր գերազանց մեխանիկական հատկությունները՝ համեմատած մոնոլիտ ցիրկոնի հետ, ներառյալ կոտրվածքի ամրությունը և ճկման ուժը. ZTA-ի կայունությունը բխում է նրա մատրիցային փուլից, որը պաշտպանում և սահմանափակում է քառանկյուն ցիրկոնի հատիկների փոխակերպումը, օգնում է դիմակայել քայքայմանը in-vivo հիդրոթերմային պայմաններում.
Ճկման ուժ
Ալյումինե կերամիկայի մեջ ցիրկոնիա ավելացնելով, Ստեղծվում է ցիրկոնիայով ամրացված կավահող. Այս նյութն առանձնանում է ճկման բարձր ուժով և մեխանիկական ամրությամբ այն իրավիճակներում, որոնք դա պահանջում են, և նաև դիմակայում է քիմիական կոռոզիային, ինչպես նաև մարմնի հեղուկների ազդեցությանը.
ցիրկոնիայով կարծրացված կավահողը կարող է դիմակայել ջերմաստիճանի արագ տատանումներին, քանի որ իր ցիրկոնի մասնիկները ցրված են ալյումինե մատրիցայում, որը կլանում է ջերմային էներգիան և ստեղծում սեղմման լարումներ՝ ճաքելը կանխելու համար:, դարձնելով այն պիտանի տարբեր արդյունաբերական ծրագրերում օգտագործելու համար, ինչպիսիք են վառարանների բաղադրիչները և գոլորշու տուրբինային շարժիչները.
Այս կոմպոզիտային կերամիկան համատեղում է և՛ ալյումինի, և՛ ցիրկոնիայի տպավորիչ հատկությունները՝ ապահովելով լրացուցիչ ուժ և ջերմային ցնցումների դիմադրություն:, բարձր կարծրությամբ, ճկման ուժ, կոտրվածքի ամրություն և մաշվածության դիմադրություն, որը գերազանցում է 99% մաքուր կավահող՝ կարծրության առումով, ամրություն և մաշվածության դիմադրություն.
Կոտրվածքային ամրություն
Ցիրկոնիան բարձրացնում է ալյումինե կերամիկայի կոտրվածքի ամրությունը փոխակերպման ամրացման միջոցով. Երբ հարվածել, մետաստաբիլ իտրիումով կայունացված ցիրկոնիան վերածվում է մոնոկլինիկ բյուրեղային կառուցվածքների, որոնք առաջացնում են սեղմման լարվածություն, որը կանխում է ճաքերի տարածումը.
Ցիրկոնով ամրացված կավահողն իր կարծրության շնորհիվ իդեալական նյութ է կտրող գործիքներ ստեղծելու համար, ջերմային կայունություն և շփման դիմադրություն. Ավելին, դրա բարձր մեխանիկական հատկությունները զգալիորեն նպաստում են դրա երկարակեցությանը և հուսալիությանը.
Գելքաստինգի միջոցով արտադրված ZTA-ն ունի ճկման ուժի բացառիկ համադրություն, կոտրվածքի ամրություն, կենսահամատեղելիություն և ջերմային/կոռոզիոն դիմադրություն, որոնք այն հարմար են դարձնում ազդրի փոխարինման վիրահատությունների համար. Գել ձուլման գործընթացների միջոցով հնարավոր է նաև հարմարեցնել դրա կարծրություն-կոտրվածքային ամրություն-ճկման ուժի պարամետրերը` փոխելով լուծույթի պինդ բեռնման մակարդակները:, կաղապարի հաստությունը կամ սինթերման ջերմաստիճանի պարամետրերը՝ արդյունքները առավելագույնի հասցնելու համար.
Սթրես-լարվածության կորեր
ցիրկոնիայով ամրացված ալյումինե նյութը պարծենում է բարձր ուժով և մաշվածության դիմադրությամբ, ինչպես նաև բացառիկ կոշտություն՝ առանց ճնշման տակ դեֆորմացնելու ծանր բեռներ կրելու համար. Ավելին, Այն ունի գերազանց ջերմային ցնցումների դիմադրություն, որը թույլ է տալիս հանդուրժել ջերմաստիճանի հանկարծակի տատանումները՝ առանց դեգրադացիայի։.
Ցիրկոնի որոշակի սահմանից բարձր պարունակությունը մեծացնում է ծերացման քայքայումը սինթրումից հետո սառեցման ընթացքում առաջացած միկրոճաքերի միջոցով, որոնք գործում են որպես կերամիկական նյութ ջրի ներթափանցման արտոնյալ ուղիներ:, Սառեցման ընթացքում առաջանում են միկրոճաքեր, որոնք հանդես են գալիս որպես արտոնյալ ուղիներ՝ դրա մուտքի և դրա մեջ տարածման համար. Ընդհակառակը, երբ այս շեմից ցածր ցիրկոնի մասնիկները ենթարկվում են սթրեսի հետևանքով առաջացած վերափոխմանը տետրագոնալ փուլից մոնոկլինիկ փուլ, ինչը նվազեցնում է ծերացման դեգրադացիան:.
Առաձգական ուժ
Ցիրկոնով ամրացված կավահողն ամուր և դիմացկուն նյութ է՝ գերազանց մաշվածության դիմադրության և ջերմային կայունության հատկություններով, այն հարմարեցնելով այն բաղադրիչների համար, որոնք պահանջում են սառեցում. Լրացուցիչ, Այսպիսի ջերմային կայուն մակերեսները ապահովում են ջերմային հսկողություն, ինչպես նաև շփման դիմադրություն՝ դրանք դարձնելով նյութի իդեալական ընտրություն.
Սթրեսի տակ, ZTA-ն ենթարկվում է փուլային փոխակերպման քառանկյունից մոնոկլինիկ, ինչը կանխում է ճաքերի տարածումը և մեծացնում կոտրվածքի ամրությունը, սակայն որոշ ուսումնասիրություններ ցույց են տալիս, որ անկայուն ցիրկոնի ավելացումը հանգեցնում է առաձգական ուժի նվազմանը.
ZTA կերամիկա սովորաբար պարունակում է 10%-20% ցիրկոնիա, ինչը թույլ է տալիս այն հատուկ հարմարեցնել յուրաքանչյուր հավելվածի համար. ZTA-ն կենսահամատեղելի է, ջերմաստիճանի դիմացկուն, կոռոզիոն դիմացկուն, բավականաչափ ամուր՝ ճնշմանը դիմակայելու համար, ծախսարդյունավետ այլընտրանք մաքուր ցիրկոնիայի կերամիկային և կարող է դիմակայել բարձր ջերմաստիճաններին՝ առանց քայքայման. Փականների կնիքների արտադրողները սովորաբար ընտրում են այն կոռոզիայից դիմադրության և ճնշումը պահելու կարողությունների պատճառով – բոլոր որակները, որոնք իդեալական են փականի կնիքի կիրառման համար.
Ազդեցության ուժ
ցիրկոնիայով խստացված կավահողմը բարձր կոռոզիոն դիմացկուն է և ունի բացառիկ մեխանիկական ուժ, դրանք հարմարեցնելով միաժամանակ կարծրություն և ամրություն պահանջող կիրառությունների համար. Ավելին, ZTA-ն առաջարկում է ծախսերի խնայողություն մաքուր ցիրկոնիայի կերամիկայի համեմատ.
Ալյումինի և ցիրկոնիայի համադրումը ստեղծում է ավելի բարձր ճկման ուժով կերամիկա, կոտրվածքի ամրություն, և մաշվածության դիմադրություն, քան մաքուր կավահողին. Այն կարող է դիմակայել ավելի մեծ բեռների և հարվածների և հաճախ օգտագործվում է որպես ստանդարտ կավահողից արդիականացում լրացուցիչ առանձնահատկություններ պահանջող նախագծերում:.
Փոխակերպման խստացումը պայմանավորված է այս աճող ուժով; սթրեսային պայմաններում, Ցիրկոնիայի մասնիկները իրենց քառանկյունից վերածվում են մոնոկլինիկական ձևի և ընդլայնվում, սեղմելով ճեղքերը կավահողային մատրիցայում և դրանով իսկ հանգեցնելով ճկման ավելի բարձր ամրության, քան YSZ-ը (Նկարներ 6c և d).
Կոռոզիայից դիմադրություն
ZTA կերամիկական ալյումինի և ցիրկոնի համադրությունն ապահովում է կոռոզիայից ավելի բարձր դիմադրություն, քան մաքուրը 99% միայն ալյումինե նյութերը, և ունի բարձր կարծրություն, կոտրվածքի ամրություն, ճկման ուժ, և կարծրության հատկությունները, քան իր մրցակիցները.
ZTA-ն առանձնանում է ակնառու մաշվածության և քայքայման դիմադրության և քիմիական համատեղելիությամբ, դարձնելով այն իդեալական արդյունաբերական ծրագրերի համար, որոնք պահանջում են բարձր մեխանիկական ամրություն. Ավելին, նյութերի համադրությունը պարծենում է ջերմային ցնցումների գերազանց դիմադրությամբ, ինչը թույլ է տալիս ջերմաստիճանի արագ փոփոխություններ՝ առանց ճաքելու կամ կոտրվելու.
Ցիրկոնիայի մասնիկները, որոնք ավելացվում են ալյումինե մատրիցին, մեծացնում են նրա կոտրվածքի ամրությունը՝ փոխակերպման ամրացման միջոցով, ազդեցություն, որն առաջանում է լարող ցիրկոնիայի մասնիկներից, որոնք սեղմման սթրեսի ենթարկվելիս փոխվում են քառանկյունից մինչև մոնոկլինիկ բյուրեղային կառուցվածք, առաջացնելով սեղմման լարումներ, որոնք արգելակում են ճաքերի տարածումը և զգալիորեն մեծացնում դրա ճեղքվածքի ամրությունը.
Ջերմային ցնցումների դիմադրություն
ցիրկոնիայով ամրացված կավահողն առաջադեմ կերամիկա է, որը համատեղում է կավահողն ու ցիրկոնիան. ZTA ստեղծելու համար, ցիրկոնիան ներմուծվում է հիմնական ալյումինե մատրիցի մեջ նախքան սինթրելը` ավանդական ալյումինե կերամիկայի նկատմամբ ավելացված ամրության և ջերմային ցնցումների դիմադրության համար:; Ավելին, այն ունի ավելի բարձր կարծրություն, ճկման ուժ, և խտությունը, քան իր գործընկերը.
ZTA-ի ամրացման մեխանիզմը ներառում է սթրեսից առաջացած փուլային փոխակերպում տետրագոնալից մինչև մոնոկլինիկ ցիրկոնի մասնիկների բյուրեղային կառուցվածքներ, բարձրացնելով կոտրվածքի ամրությունը՝ միաժամանակ պաշտպանելով այն ջերմային ցնցումներից և մեխանիկական քայքայումից. ցիրկոնիայով ամրացված կավահողն խիստ բիոհամատեղելի է և արագ չի կոռոզիայի ենթարկվում, դարձնելով այն իդեալական փականների կնիքների համար. Ավելին, նրա ճկման բարձր ուժը թույլ է տալիս արդյունավետորեն դիմակայել մարմնի ճնշմանը.